Abstract. Heavy rainfall events causing floods and flash floods are examined in the context of solar wind coupling to the magnetosphere-ionosphere-atmosphere system. The superposed epoch (SPE) analyses of solar wind variables have shown a tendency of severe weather to follow arrivals of high-speed streams from solar coronal holes (Prikryl et al., 2018). Precipitation datasets based on rain-gauge and satellite sensor measurements are used to examine the relationship between the solar wind high-speed streams and daily precipitation rates over several mid-latitude regions. The SPE analysis results show an increase in occurrence of high precipitation rates following arrivals of high-speed streams, including recurrence with a periodicity of 27 days. The cross-correlation analysis applied to the SPE averages of the green (Fe XIV, 530.3 nm) corona intensity observed by ground-based coronagraphs, solar wind parameters and daily precipitation rates show correlation peaks at lags spaced by solar rotation period. When the SPE analysis is limited to years around the solar minimum (2008–2009), which was dominated by recurrent coronal holes separated by ~120˚ in heliographic longitude, significant cross-correlation peaks are found at lags spaced by 9 days. These results are further demonstrated by cases of heavy rainfall, floods and flash floods in Europe, Japan, and the U.S., highlighting the role of solar wind coupling to the magnetosphere-ionosphere-atmosphere system in severe weather, mediated by aurorally excited atmospheric gravity waves.

中文翻译：

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太阳风耦合到磁层-电离层-大气系统中的大雨，洪水和山洪

摘要。在太阳风耦合到磁层-电离层-大气系统的背景下，研究了导致洪水和山洪暴发的强降雨事件。对太阳风变量的叠加时代（SPE）分析显示，恶劣的天气趋势会随着太阳日冕孔的高速流的到来而发生（Prikryl等人，2018）。基于雨量计和卫星传感器测量值的降水数据集被用于检查中纬度几个地区的太阳风高速流与日降水量之间的关系。SPE分析结果显示，随着高速流的到来，高降水率的发生增加，包括以27天为周期的复发。互相关分析适用于绿色的SPE平均值（Fe XIV，530。通过地面日冕仪观察到的3 nm）电晕强度，太阳风参数和日降水率在由太阳旋转周期间隔的滞后显示相关峰。当SPE分析限于太阳最低峰（2008-2009）附近的几年时，这主要是由反复出现的冠冕孔在水文经度上相隔〜120˚所致，则在间隔9天的滞后处发现了显着的互相关峰。这些结果在欧洲，日本和美国的强降雨，洪水和山洪暴发的案例中得到了进一步证明，突显了在恶劣天气中太阳风耦合到磁层-电离层-大气系统中的作用，这是由极地激发的大气重力波介导的。太阳风参数和日降水率在由太阳旋转周期间隔的滞后上显示出相关峰值。当SPE分析限于太阳最低峰（2008-2009）附近的几年时，这主要是由反复出现的冠冕孔在水文经度上相隔〜120˚所致，则在间隔9天的滞后处发现了显着的互相关峰。这些结果在欧洲，日本和美国的强降雨，洪水和山洪暴发的案例中得到了进一步证明，突显了在恶劣天气中太阳风耦合到磁层-电离层-大气系统中的作用，这是由极地激发的大气重力波介导的。太阳风参数和日降水率在由太阳旋转周期间隔的滞后上显示出相关峰值。当SPE分析限于太阳最低峰（2008-2009）附近的几年时，这主要是由反复出现的冠冕孔在水文经度上相隔〜120˚所致，则在间隔9天的滞后处发现了显着的互相关峰。这些结果在欧洲，日本和美国的强降雨，洪水和山洪暴发的案例中得到了进一步证明，突显了在恶劣天气中太阳风耦合到磁层-电离层-大气系统中的作用，这是由极地激发的大气重力波介导的。在间隔9天的延迟处发现了显着的互相关峰值。这些结果在欧洲，日本和美国的强降雨，洪水和山洪暴发的案例中得到了进一步证明，突显了在恶劣天气中太阳风耦合到磁层-电离层-大气系统中的作用，这是由极地激发的大气重力波介导的。在间隔9天的延迟处发现了显着的互相关峰值。这些结果在欧洲，日本和美国的强降雨，洪水和山洪暴发的案例中得到了进一步证明，突显了在恶劣天气中太阳风耦合到磁层-电离层-大气系统中的作用，这是由极地激发的大气重力波介导的。